यो सुपरकम्प्युटरले सञ्चालन गर्यो हालसम्मकै सबैभन्दा कठिन ब्रह्माण्डीय सिमुलेशन

काठमाडौं ।

विश्वको दोस्रो छिटो सुपरकम्प्युटर फ्रन्टियरले गुरुत्वाकर्षण मात्र नभई डार्क म्याटर र ग्यास तथा प्लाज्माको गति समेत प्रयोग गरी अवलोकन योग्य ब्रह्माण्डको मोडेल तयार पारेको छ।

ओक रिज नेशनल ल्याबरेटरी (ओआरएनएल) मा आधारित सुपरकम्प्युटर फ्रन्टियरले अहिलेसम्मकै ठूलो स्तरमा ब्रह्माण्डको सिमुलेसन तयार गरेपछि ब्रह्माण्डसम्बन्धी हाम्रो बुझाइमा ठूलो फड्को मारिएको छ। फ्रन्टियरले हार्डवेयर/हाइब्रिड एक्सेलेरेटेड कोस्मोलोजी कोड (एचएसीसी) नामक सफ्टवेयर प्रयोग गरेको थियो, जुन अमेरिकी ऊर्जा विभाग (डीओई) को १.८ अर्ब डलरको एक्स्केल कम्प्युटिङ प्रोजेक्टको भाग रहेको एक्जास्काई परियोजनाको हिस्सा हो।

एक्जास्काई अन्तर्गत वैज्ञानिक एप्लिकेशनहरूलाई अघिल्ला मानकहरूको तुलनामा ५० गुणा छिटो सञ्चालन गर्न गरिएको थियो, तर फ्रन्टियर र एचएसीसीले अपेक्षाभन्दा धेरै राम्रो प्रदर्शन गर्दै शनि ग्रहको चन्द्रमा टाइटानको अघिल्लो सिमुलेसनहरूभन्दा ३०० गुणा छिटो काम गर्यो। डीओई/एचएसीसी टोलीले सात वर्षसम्म फ्रन्टियर जस्ता एक्सास्केल सुपरकम्प्युटरहरूको क्षमता सुधार गर्दै आएको लाइभसाइन्सले उल्लेख गरेको छ।

यसले हाइड्रोडाइनामिक कोस्मोलोजी सिमुलेसन सम्भव बनायो, जुन कम्प्युटेसनका हिसाबले अत्यन्तै जटिल मोडेल हो। यसमा ब्रह्माण्डको विस्तार तथा डार्क म्याटरको प्रभावजस्ता तत्वहरू समावेश गरिन्छ, जबकि अघिल्ला मोडेलहरूमा केवल गुरुत्वाकर्षण, ग्यास वा प्लाज्मा मात्र समावेश गरिन्थ्यो।

एक्जास्केल कम्प्युटिङको शक्ति

नोभेम्बर २०२४ मा गरिएको यो सिमुलेसनमा फ्रन्टियर का ९,००० कम्प्युटिङ नोडहरू प्रयोग गरिए, जसमा सबै AMD Instinct MI250X ग्राफिक्स कार्ड जडित थिए। फ्रन्टियर, जसले १.४ एक्साफ्लप्सको शक्ति प्राप्त गर्न सक्छ, विश्वको दोस्रो छिटो सुपरकम्प्युटर हो।

सुपरकम्प्युटरको कार्यक्षमता फ्लोटिङ-पोइन्ट अपरेसन प्रति सेकेन्ड (एफएलओपीएस) मा मापन गरिन्छ, जहाँ एउटा एफएलओपी एउटा गणनात्मक प्रक्रिया हो।

०.९ एक्जाफ्लप्स (९९९ पेटाफ्लप्स) भन्दा बढी कार्यसम्पादन गर्न सक्ने कुनै पनि मेसिनलाई “एक्जास्केल” सुपरकम्प्युटर भनिन्छ। फ्रन्टियर भन्दा शक्तिशाली एक मात्र मेसिन एल क्यापिटान हो, जसले १.७ एक्साफ्लप्सको शक्ति प्राप्त गर्न सक्छ।

लाइभसाइन्सका अनुसार ब्रह्माण्डको सिमुलेसन बाहेक फ्रन्टियर अन्य महत्त्वपूर्ण अनुसन्धानहरूमा पनि प्रयोग भएको छ। अप्रिल २०२३ मा, वैज्ञानिकहरूले Simple Cloud-Resolving E3SM Atmosphere Model (SCREAM) विकास गरेका थिए, जसले ३ किमीको रिजोल्युसनमा एक वर्षभरिको जलवायु डाटा सिमुलेट गरेको थियो।

यो अहिलेसम्मकै सबैभन्दा जटिल जलवायु मोडेलमध्ये एक हो, जसले वायुमण्डल, महासागर र स्थलको जटिल अन्तरक्रिया विश्लेषण गरी मौसम भविष्यवाणी सुधार्न सहयोग पुऱ्याउँछ।

सामग्री विज्ञानमा फ्रन्टियर ले नयाँ पदार्थको डिजाइनमा सहयोग पुऱ्याएको छ, जसले बलियो, हल्का र क्षय प्रतिरोधी सामग्रीको विकास सम्भव बनाएको छ।

यसको एक्सास्केल कम्प्युटिङ क्षमताले आणविक स्तरमा रासायनिक अन्तरक्रियाको मोडेल बनाउन वैज्ञानिकहरूलाई सहायता पुऱ्याएको छ, जसले सामग्रीको व्यवहार भविष्यवाणी गर्न सहयोग गर्छ। फ्रन्टियर ऊर्जा भण्डारण, यातायात, उत्पादन तथा आणविक चिकित्सा क्षेत्रमा प्रयोग हुने नयाँ सामग्री पत्ता लगाउन पनि महत्वपूर्ण साबित भएको छ।

तर वैज्ञानिकहरू विशेष रूपमा एक्सास्केल कम्प्युटिङले एआईलाई कसरी सुधार्न सक्छ भन्नेमा उत्साहित छन्। यी मेसिनहरूको तीव्र गतिको कारण प्रोग्रामरहरूले एल्गोरिदमलाई छिटो सुधार्न र ठूला डाटासेटहरूको विश्लेषण गर्न सक्छन्, विशेष गरी ठूलो भाषा मोडेलहरूको प्रशिक्षणमा वा जलवायु मोडेल तथा जलवायु परिवर्तनको पूर्वानुमानमा यसको प्रयोग महत्त्वपूर्ण छ।